Интерференция света. Бипризма Френеля.

Интерференцией света называют явление попеременного усиления или ослабления света, причем когерентными могут быть только световыми лучи от одного и того же источника. Световые лучи от 2-х даже одинаковых источников некогерентны. Поэтому, чтобы наблюдать явление интерференции света надо наложить лучи идущие от одного и того же источника. Это можно сделать с помощью щелей Юнга, зеркал Френеля, бипризмы Френеля. Рассмотрим подробнее бипризму Френеля. Бипризма состоит из 2-х призм склеенных основаниями.

Каждая призма отклоняет лучи к основанию, в результате они накладываются и интерферируют. Лучи якобы исходят из 2-х самостоятельных источников S₁ и S₂. В точку О лучи проходят в одинаковых фазах и усиливают друг друга. Следующее усиление будет по обе стороны, если разность волновых путей изменится на целую длину волны, затем на две и т.д. Очевидно, что при освещении монохроматическим светом, т.е. светом с определенной частотой или длиной волны, полосы располагаются тем чаще, чем короче волны излучения. При освещении белым светом полосы приобретают радужную окраску.

3. Цвета тонких пленок.

Рассмотрим интерференцию в тонких пленках, толщина которых не превышает 1 микрон. Интерференцию можно рассматривать в проходящих или в отраженных лучах. Рассмотрим в отраженных. Интерферируют лучи отраженные от верхней и нижней поверхностей.

Пусть толщина пластинки d, тогда геометрическая разность хода лучей 2d, показатель преломления пластинки равен n. . Т.е. длина волны в пластинке в n раз меньше, чем в вакууме или в воздухе. Значит оптическая разность хода в g раз больше и равна 2 dn.

Кроме того при отражении от верхней поверхности среды оптически более плотной, происходит потеря полуволны и поэтому окончательная оптическая разность хода равна: .

Если в оптической разности хода укладывается четное число полуволн, то произойдет максимальное усиление света.

– условие максимального усиление света в отраженных лучах

Если же оптической разности хода укладывается нечетное число полуволн, то произойдет максимальное ослабление света

– условия максимального ослабления света в отраженных лучах

В проходящих лучах интерферируют проходящие лучи и отраженные от верхней грани, от среды оптически менее плотной.

 

Потери полуволны не происходит и поэтому условия интерференции меняются местами, т.е. условие усиления в отраженных лучах, есть условие ослабления в проходящих и наоборот. Таким образом в общем виде можно записать

Отраженные лучи: m-четное – ослабление; m-нечетное – усиление.

Проходящие лучи: m-четное – усиление; m-нечетное – ослабление.

Условия интерференции выполняются одновременно для всей поверхности, поэтому вся поверхность будет или темной или светлой в зависимости от того, какое условие выполняется при освещении монохроматическим светом. При освещении белым светом пластинка кажется окрашенной в тот свет, для лучей которого выполняются условия усиления. При повороте пластинки меняется геометрическая разность хода лучей, поэтому пластинка будет казаться то темной, то светлой или же окраска будет меняться. Цвет пластинки зависит от толщины.

4. Интерференция в клинообразной пленке. Кольца Ньютона.

К длинообразной пленке условия интерференции меняются вдоль поверхности. Поэтому на поверхности появляются темные и светлые полосы, а при освещении белым светом – радужные.

Пусть в А светлая полоса, следующая светлая полоса будет в В, если геометрическая разность хода изменилась на целую длину волны, т.е.

т. к. a – мал. ,

а - расстояние между полосами.

При увеличении угла a расстояние между полосами уменьшается и, в конце концов, они сливаются. При уменьшении угла a полосы раздвигаются и когда угол равен нулю, то картина будет как у пластинки с параллельными гранями. Если на пластинку положить линзу с большим радиусом кривизны, то получается клинообразный воздушный зазор.

Одинаковые условия интерференции выполняются для точек по окружностям. И поэтому интерференции картина состоит из чередующихся темных и светлых колец, которые называются кольцами Ньютона. При освещении белым светом кольца Ньютона приобретают радужную окраску.

⇐ Предыдущая20212223242526272829Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. БИЛЕТ 25. Феноменология поглощения и дисперсии света.
2. В конце перехода есть точка Света. Этот свет теплый и мерцающий. Он внушает уверенность и манит.
3. Давление света. Эффект Комптона
4. Дифракция света. Дифракционная решетка и ее использование для измерения длины световой волны.
5. Законы отражения и преломления света. Полное отражение света. Линза. Формула тонкой линзы. Оптические приборы. Оптические кабели на ж/д.
6. Законы отражения света. Построение изображений в плоском зеркале.
7. Интерференция и дифракция света
8. Интерференция света и ее практическое применение.
9. Интерференция световых волн.
10. Источники света. Принцип Гюйгенса.
11. Поглощение света. Закон Бугера.